A) DESCRIPCIÓN DE LA RED IPV4

DESCRIPCIÓN DE LA RED IPV4

El Internet Protocol version 4 (IPv4) (en español: Protocolo de Internet versión 4) es la cuarta versión del protocolo Internet Protocol (IP), y la primera en ser implementada a gran escala. Definida en el RFC 791.= IPv4 usa direcciones de 32 bits, limitándola a  = 4.294.967.296 direcciones únicas, muchas de las cuales están dedicadas a redes locales (LANs).1 Por el crecimiento enorme que ha tenido Internet (mucho más de lo que esperaba, cuando se diseñó IPv4), combinado con el hecho de que hay desperdicio de direcciones en muchos casos (ver abajo), ya hace varios años se vio que escaseaban las direcciones IPv4.

ESTRUCTURA DE UNA DIRECCIÓN IP:

Las direcciones IPv4 se expresan por un número binario de 32 bits permitiendo un espacio de direcciones de 4.294.967.296 (232) direcciones posibles. Las direcciones IP se pueden expresar como números de notación decimal: se dividen los 32 bits de la dirección en cuatro octetos. El valor decimal de cada octeto está comprendido en el rango de 0 a 255 [el número binario de 8 bits más alto es 11111111 y esos bits, de derecha a izquierda, tienen valores decimales de 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 y 128, lo que suma 255].

En la expresión de direcciones IPv4 en decimal se separa cada octeto por un carácter único ".". Cada uno de estos octetos puede estar comprendido entre 0 y 255, salvo algunas excepciones. Los ceros iniciales, si los hubiera, se pueden obviar.

CLASES DE DIRECCIONES:

Clase A:

En una dirección IP de clase A, el primer byte representa la red. 

El bit más importante (el primer bit a la izquierda) está en cero, lo que significa que hay 2 7 (00000000 a 01111111) posibilidades de red, que son 128 posibilidades. Sin embargo, la red 0 (bits con valores 00000000) no existe y el número 127 está reservado para indicar su equipo. 

Las redes disponibles de clase A son, por lo tanto, redes que van desde 1.0.0.0 a 126.0.0.0 (los últimos bytes son ceros que indican que se trata seguramente de una red y no de equipos). 

Los tres bytes de la izquierda representan los equipos de la red. Por lo tanto, la red puede contener una cantidad de equipos igual a: 224-2 = 16.777.214 equipos. 

En binario, una dirección IP de clase A luce así: 

0 Xxxxxxx Xxxxxxxx Xxxxxxxx Xxxxxxxx

Red Equipos

Clase B:

En una dirección IP de clase B, los primeros dos bytes representan la red. Los primeros dos bits son 1 y 0; esto significa que existen 214 (10 000000 00000000 a 10 111111 11111111) posibilidades de red, es decir, 16.384 redes posibles. Las redes disponibles de la clase B son,por lo tanto, redes que van de 128.0.0.0 a 191.255.0.0. 

Los dos bytes de la izquierda representan los equipos de la red. La red puede entonces contener una cantidad de equipos equivalente a: Por lo tanto, la red puede contener una cantidad de equipos igual a: 216-21 = 65.534 equipos. 

En binario, una dirección IP de clase B luce así: 

10 Xxxxxx Xxxxxxxx Xxxxxxxx Xxxxxxxx

Red Ordenadores

Clase C:

En una dirección IP de clase C, los primeros tres bytes representan la red. Los primeros tres bits son 1,1 y 0; esto significa que hay 221 posibilidades de red, es decir, 2.097.152. Las redes disponibles de la clases C son, por lo tanto, redes que van desde 192.0.0.0 a 223.255.255.0. 

El byte de la derecha representa los equipos de la red, por lo que la red puede contener: 

28-21 = 254 equipos. 

En binario, una dirección IP de clase C luce así: 

110 Xxxxx Xxxxxxxx Xxxxxxxx Xxxxxxxx

Red Ordenadores.

RANGO DE DIRECCIONES IPV4 RESERVADOS:

Clase A Son las que en su primer byte tienen un valor comprendido entre 1 y 127, incluyendo ambos valores. Estas direcciones utilizan únicamente este primer byte para identificar la red, quedando los otros tres bytes disponibles para cada uno de los hosts que pertenezcan a esta misma red. Esto significa que podrán existir más de dieciséis millones de ordenadores en cada una de las redes de esta clase. Este tipo de direcciones es usado por redes muy extensas, pero hay que tener en cuenta que sólo puede haber 126 redes de este tamaño. ARPAnet es una de ellas, existiendo además algunas grandes redes comerciales, aunque son pocas las organizaciones que obtienen una dirección de "clase A". Lo normal para las grandes organizaciones es que utilicen una o varias redes de "clase B".   

Clase B Estas direcciones utilizan en su primer byte un valor comprendido entre 128 y 191, incluyendo ambos. En este caso el identificador de la red se obtiene de los dos primeros bytes de la dirección, teniendo que ser un valor entre 128.1 y 191.254 (no es posible utilizar los valores 0 y 255 por tener un significado especial). Los dos últimos bytes de la dirección constituyen el identificador del host permitiendo, por consiguiente, un número máximo de 64516 ordenadores en la misma red. Este tipo de direcciones tendría que ser suficiente para la gran mayoría de las organizaciones grandes. En caso de que el número de ordenadores que se necesita conectar fuese mayor, sería posible obtener más de una dirección de "clase B", evitando de esta forma el uso de una de "clase A".   

Clase C En este caso el valor del primer byte tendrá que estar comprendido entre 192 y 223, incluyendo ambos valores. Este tercer tipo de direcciones utiliza los tres primeros bytes para el número de la red, con un rango desde 192.1.1 hasta 223.254.254. De esta manera queda libre un byte para el host, lo que permite que se conecten un máximo de 254 ordenadores en cada red. Estas direcciones permiten un menor número de host que las anteriores, aunque son las más numerosas pudiendo existir un gran número redes de este tipo (más de dos millones). 

   

Clase D se reserva todas las direcciones para multidestino (multicast), es decir, un ordenador transmite un mensaje a un grupo especifico de ordenadores de esta clase 224.0.0.0  

239.255.255.255  

Clase E exclusivamente para fines experimentales 240.0.0.0  

247.255.255.255  

   

En la clasificación de direcciones anterior se puede notar que ciertos números no se usan, el valor 127 en el primer byte se utiliza en algunos sistemas para propósitos especiales. También es importante notar que los valores 0 y 255 en cualquier byte de la dirección no pueden usarse normalmente por tener otros propósitos específicos.   

Subredes en IP 

Las Subredes son redes físicas distintas que comparten una misma dirección IP.

Deben diferenciarse una de otra usando una máscara de subred.La máscara de subred es de cuatro bytes y para obtener el número de subred se realiza una operación AND lógica entre ella y la dirección IP de algún equipo.La máscara de subred deberá ser la misma para todos los equipos de la red IP. 

   

Las subredes son redes físicas independientes que comparten la misma dirección IP (es decir aquella que identifica a la red principal). La pregunta entonces es ¿cómo se logra que equipos que comparten el mismo identificador de red pero se sitúan en redes físicas diferentes podrán comunicarse usando compuertas? La solución a este problema es determinando una mascara de dirección.  

Ejemplo   

  Supóngase que la dirección IP de una equipo es 148.206..250.2

  La mascara de subred es 255.255.255.0

  El equipo por tanto está en la subred 148.206.250.0 

Internet se basa en el uso del protocolo TCP/IP, esto significa que cualquier equipo debe disponer de una IP válida para poder acceder a la red, pero el número de IP es finito y son asignadas por un organismo central (NIC, Network Information Center). 

Este límite se soluciona mediante el uso de IP's dinámicas, mayoritariamente los usuarios domésticos y muchas empresas que no necesitan una presencia constante en la red no disponen de una IP propia (fija), en su lugar es su proveedor de acceso a internet quien dispone de un rango de IP's y va asignando las que tiene libres en cada momento a cada uno de sus usuarios.

Esta situación es muy similar a la del "overbooking" de los vuelos y la relación de clientes/IP's contratadas por dichas empresas puede ser de 10/1, esto puede explicar algunos fallos en el funcionamiento del sistema, si nuestro proveedor juega fuerte y tiene un ratio mayor, a la hora de conectarnos podría darse la situación de no haber ninguna IP disponible y nos encontraríamos con la imposibilidad de acceder a la red.

Pero el protocolo TCP/IP también se puede emplear para montar redes privadas o intranet, de hecho hay un rango de IP reservadas para este fin, y que por lo tanto no son válidas en internet.: 

Tipo de red Direcciones reservadas

Clase A 10.x.x.x 

Clase B 172.16.x.x - 172.31.x.x

Clase C 192.168.x.x 

DIRECCIONES DE IPV4 PÚBLICAS Y PRIVADAS:

*Direcciones privadas:

Hay ciertas direcciones en cada clase de dirección IP que no están asignadas y que se denominan direcciones privadas.

Las direcciones privadas pueden ser utilizadas por los hosts que usan traducción de dirección de red (NAT) para conectarse a una red pública o por los hosts que no se conectan a Internet.

En una misma red no pueden existir dos direcciones iguales, pero sí se pueden repetir en dos redes privadas que no tengan conexión entre sí o que se conecten mediante el protocolo NAT.

*Las direcciones privadas son:

- Clase A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (8 bits red, 24 bits hosts).

- Clase B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (16 bits red, 16 bits hosts). 16 redes clase B contiguas, uso en universidades y grandes compañías.

- Clase C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (24 bits red, 8 bits hosts). 256 redes clase C contiguas, uso de compañías medias y pequeñas además de pequeños proveedores de internet (ISP).

Las direcciones privadas se pueden utilizar junto con un servidor de traducción de direcciones de red (NAT) para suministrar conectividad a todos los hosts de una red que tiene relativamente pocas direcciones públicas disponibles. Según lo acordado, cualquier tráfico que posea una dirección destino dentro de uno de los intervalos de direcciones privadas no se enrutará a través de Internet.

*Las direcciones publicas son:

Es la que tiene asignada cualquier equipo o dispositivo conectado de forma directa a Internet. Algunos ejemplos son: los servidores que alojan sitios web como Google, los router o modems que dan a acceso a Internet, otros elementos de hardware que forman parte de su infraestructura, etc.

Las IP públicas son siempre únicas. No se pueden repetir. Dos equipos con IP de ese tipo pueden conectarse directamente entre sí. Por ejemplo, tu router con un servidor web. O dos servidores web entre sí.